摘要:为降低宽顶堰泄流水上噪声并为工程优化设计提供依据,采用物理模型试验与数值模拟相结合的方法,研究了宽顶堰泄流水上噪声的影响因素及其频谱特征。通过物理模型试验探讨了上游流量、下游水深和堰高对水上噪声声压级及脉动压力均方根的影响,建立了水上噪声声压级与各影响因素之间的定量关系,分析了水上噪声A计权频谱特征；利用数值模拟探讨了液滴和气泡群对水上噪声的影响,揭示了水上噪声A计权频谱特征的变化原因。结果表明:水上噪声声压级和脉动压力均方根与上游流量和堰高呈正相关关系,与下游水深呈负相关关系,其中上游流量的影响最为显著,其次为下游水深和堰高；气泡破裂产生的高频噪声导致水上噪声的A计权频谱主频位于高频段；上游流量和堰高的增加导致A计权频谱中高频声压级升高,而下游水深的增加导致A计权频谱中高频声压级降低。

摘要:以钱塘江河口为例,采用平面二维涌潮盐度数学模型模拟了强涌潮河口的盐水入侵问题,通过改变模型下边界的潮位过程以反映外海潮汐变化,研究了高潮位、低潮位、潮差3个潮位特征值对河口区盐水入侵的影响机制。结果表明,外海潮汐变化主要通过高潮位变化影响河口的盐水入侵程度,低潮位变化影响甚微,故仅用潮差指标反映外海潮汐变化对河口盐水入侵的影响是不全面的；河口的盐水入侵对外海潮汐变化响应迅速,且可持续3个潮周期以上。

摘要:基于黄河小北干流河段2000—2020年汛后遥感影像、实测断面资料和上游水沙数据,选取主流线摆动宽度、弯曲系数、汊道系数及心滩占比等为表征参数,分析了该河段的河势演变特征及主要影响因素。结果表明:主流线摆动宽度逐渐趋于稳定,多年均值为451 m,呈现上段变化强烈、中段和下段较稳定的特征；弯曲系数多年在1.0~1.3之间,依旧呈现游荡性特征；汊道系数与心滩占比多年变化剧烈,心滩散乱且变化剧烈；上游来水量对河势变化有显著影响,弯曲系数和汊道系数与来水量和多年均值差值呈负相关关系；控导工程和天然节点共同作用,会束窄河道、归顺主流,从而影响河势变化。

摘要:为探究沿海城市雨潮叠加对城市积涝过程的影响,采用GAST模型耦合SWMM模型模拟了宁波市海曙区的中心城区在不同组合情景下地表积水特征和管网排水过程。结果表明:积水面积峰值最大组合工况为50 a重现期、高潮位且降雨峰值较潮位峰值提前的工况,此时积水面积为11.98万km²,是最小面积的1.2倍；降雨峰值与潮位峰值叠加工况下积水面积峰值均比错峰工况下小；同一重现期下典型排口Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的流量峰值在高潮位下明显高于典型潮位,且3个排口的流量峰值均随重现期的增大而增大,其峰现时间也逐渐提前；降雨峰值与潮位峰值叠加对排口流量峰值有显著削减作用,且在50 a重现期下削减程度最大。

摘要:为研究泄洪雾化产生的雾化降雨对干热河谷地区堆积体边坡安全稳定性的影响,基于水气两相流理论,建立泄洪雾化和复杂坡面径流-坡体渗流全过程耦合模型,通过欧拉双流体模型对泄洪过程中的水、气运动进行描述,考虑坡体渗流与坡面径流之间的耦合关系,实现对泄洪过程中的水、气运动的数值求解。研究结果表明,建立的耦合模型将渗流与径流之间的流量边界转化为模型内部边界,解决了边界条件设定不准确带来的计算难题；对堆积体边坡而言,雾化降雨主要形成坡面径流,径流形成时间短,径流量大,消散时间快；在考虑坡面径流对坡体渗流影响的基础上,坡体内雨水入渗的深度和入渗量整体呈增大趋势。

摘要:通过数理统计、Piper图和Schoeller 图等方法分析了黄河中下游过渡带(吉利—孟津段)浅层地下水水化学主要组分的分布特征、水化学类型及变化趋势,利用Gibbs 模型、离子比值法和因子分析法揭示了其控制因素和主要来源,并结合剖面法验证了浅层地下水水化学演化规律。结果表明:黄河中下游过渡带浅层地下水与黄河水存在密切的水力联系,地下水水化学组分主要受岩石风化作用控制(碳酸盐岩为主),并受一定程度蒸发因素和人类活动影响；阳离子交换作用和矿产开采活动导致河谷平原区地下水中碳酸盐矿物处于动态饱和状态；黄河中下游过渡带浅层地下水水化学类型相对复杂,从黄土丘陵区到黄河漫滩区变化规律为HCO₃-Ca·Mg型转变为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型和HCO₃·Cl -Ca·Mg型,再转变为HCO₃·SO₄·Cl-Ca·Na·Mg型、HCO₃·Cl -Ca·Mg·Na型和HCO₃·Cl·SO₄- Mg·Ca·Na型。

摘要:为解决混凝土坝原型监测数据存在噪声干扰,用于变形预测的智能算法超参数众多且调优困难等问题,提出了基于集合经验模态分解(EEMD)-人工鱼群算法(AFSA)-卷积神经网络(CNN)的混凝土坝变形预测模型。该模型利用EEMD对原始变形数据进行分解获取本征模态函数(IMF),采用小波阈值去噪方法对含噪IMF分量进行去噪处理并对各分量进行重构,并基于AFSA优化CNN模型的超参数,将重构后的数据用参数寻优后的CNN模型进行训练,并将训练好的模型用于预测。某特高拱坝实例验证结果表明,与CNN、极限学习机(ELM)、反向传播(BP)神经网络等模型进行对比,该模型在混凝土坝变形预测中具有更高的精度和更强的稳定性。

摘要:针对溃口特征维度高且特征间高度相关性导致预测模型性能下降的问题,提出了一种融合Lasso算法和XGBoost模型的土石坝溃口峰值流量预测模型。该模型采用斯皮尔曼相关系数法分析溃口特征间的相关性,使用Lasso算法进行进一步的特征选择,并通过剔除冗余特征得到最优特征子集,再将该特征子集输入XGBoost模型进行溃口峰值流量预测。与支持向量回归和岭回归机器学习模型对比结果表明,该模型具有良好的非线性信息挖掘能力,可对高维特征进行有效降维,在减少模型复杂性的同时提高了模型预测精度。

摘要:以济源—新安高速公路路基工程为依托,设计并开展了高填方黄土路堤压实补强现场试验,探讨了强夯和冲击碾压两种补强方案的加固效果和影响深度,并采用有限元法针对现场补强效果较优的冲击碾压方案开展了施工参数优化分析。结果表明:强夯补强的影响深度范围为4~6 m,冲击碾压补强的影响深度范围为2~4 m；影响深度范围内土体的加固效果会随夯击次数或碾压遍数的增加而增强,但增幅逐渐减小,存在一个最优的夯击次数或碾压遍数；在现场试验的施工参数条件下,填高2 m后冲击碾压补强比填高4 m后强夯补强更有利于提高路基的压实度及均匀性；冲击碾压补强的影响深度随碾压遍数的增加而增大,碾压遍数达到20遍时其影响深度可达3 m；压实效果和影响深度均随冲击轮质量的增加而增大,随冲击轮行驶速度的增大先增后减,冲击轮最佳行驶速度为3 m/s。

摘要:为在区域尺度评估保护性耕作对东北黑土区土壤侵蚀的阻控效果,构建了黑龙江省呼兰河流域的SWAT,设置8种模拟情景研究了免少耕播种、秸秆还田、深松及其技术组合对旱田土壤侵蚀的影响。结果表明:SWAT在率定期和验证期对径流与输沙的模拟效果良好,流量纳什效率系数分别为0.90和0.97,百分比偏差分别为9.59%和-12.63%；输沙量纳什效率系数分别为0.75和0.64,百分比偏差分别为-0.63%和-15.43%；5—9月作物全生育期内,旱田土壤侵蚀量先增大后减小,7月和8月土壤侵蚀量较大,5月较小；在阻控旱田土壤侵蚀效果方面,秸秆还田最佳,免少耕播种次之,深松欠佳,且深松在4月、5月和9月加剧了土壤侵蚀。因此,保护性耕作宜优先采用秸秆还田技术,其次为免少耕播种技术；多种技术集成时,推荐秸秆还田与免少耕播种技术组合。

摘要:为揭示冰盖下桥墩的局部冲刷特性和演变规律,通过系列水槽试验研究了冰盖条件下桥墩周围冰、水、沙耦合作用对局部冲刷的影响,并确定了影响冲刷形态的主导性因素。试验结果表明:粗糙冰盖条件下桥墩局部冲刷坑受到的淘刷最为显著,光滑冰盖条件次之,冰盖糙率对冲刷深度及范围的影响不容忽视；水流雷诺数对局部冲刷深度的影响作用占优,对冲刷坑的发育起主控作用；冲刷坑的纵剖面范围略大于横剖面范围,坑形呈椭圆形,表明冲刷坑横向发育迟滞于纵向发育；瞬时速度时程的低频脉动是由大尺度涡引起的,高频脉动则由小尺度涡决定。

摘要:为研究土工合成材料界面强度的演化特征,利用大尺寸紫外光老化模型试验箱,对土工膜和土工布分别进行了长达80.d和40.d的老化试验。将定期所取老化试样分别用于开展土工膜-砂土、土工布-砂土和土工膜-土工布界面的温控剪切试验,并定量分析了紫外光老化对这3种界面剪切强度的影响。结果表明,紫外光老化对土工膜的界面剪切强度的影响强于土工布,老化土工膜-土工布界面的剪切强度随着紫外光老化时间增加表现出先增强后减小的规律。

摘要:针对泵站运行状态评价方法缺乏、传统的赋权及评价方法不确定性强、结果失真等问题,提出了一种基于改进组合赋权法和云模型的泵站运行状态评价方法。通过构建包含安全状态监测、技术性能和运行经济性3个准则的评价指标体系,利用模糊AHP-DEMATEL确定主观权重,基于泵站历史运行数据采用CRITIC法确定客观权重,二者结合得到组合权重,最终采用云模型进行评价。实例验证结果表明,该方法能有效处理评价中的不确定性和模糊性,可用于数字孪生泵站系统,实现监测、评估和预警一体化管理。

摘要:针对水库调度计划管理中存在的调度过程不匹配问题,提出了面向调度计划的水库优化调度模型。该模型以用水户缺水量最小以及发电计划偏离度最小作为目标函数,并运用粒子群算法对发电计划进行优化。采用该模型分析了三亚市大隆水库供水与发电过程匹配性、水库蓄水变化及发电量月度效益转移关系,在保障供水计划前提下,50%、75%、90%来水频率年下优化后发电计划偏离度分别由0.144、1.961、3.033减少为0.131、0.566、1.404,发电量分别增加了2万、560万、470万kW·h,表明通过调整发电与供水过程可以有效提升调度计划的合理性。

摘要:通过一维压缩试验对不同初始条件下理化复合法处理后的高含水率淤泥(改性淤泥)压缩性进行研究,探讨分级加载总时长、养护时间、固化剂掺量和絮凝剂掺量对淤泥压缩曲线、压缩指数以及屈服应力的影响,并引入固有压缩曲线概念,对压缩数据进行归一化处理,进一步分析不同初始条件下的淤泥压缩性。结果表明:理化复合法改性淤泥压缩曲线具有明显双阶段特征,屈服后压缩指数为屈服前压缩指数的20倍左右；淤泥屈服应力随固化剂掺量的增加以及分级加载总时长的减小而线性增大；淤泥屈服应力随养护时间延长呈现对数增长规律；存在一个最优絮凝剂掺量使淤泥脱水效果最佳、结构性最强。